(57)【要約】      （修正有）【課題】  発泡体をより多く配合して造粒することにより、優れたクッション性能を確保しながら、均一な粒子状の造粒体を得ることができる、発泡体の造粒方法を提供すること。【解決手段】  ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂からなる発泡体チップとポリエチレン等からなる熱可塑性樹脂ペレットとを配合して、圧縮しつつ造粒することを特徴とする造粒方法。この発泡体を用いた造粒方法により、発泡体をより多く配合しても、クッション性能が優れた、均一な造粒体を得ることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡体と熱可塑性樹脂とを配合して、圧縮しつつ造粒することを特徴とする、発泡体の造粒方法。
【請求項２】
前記発泡体が、ウレタン発泡体であることを特徴とする、請求項１に記載の発泡体の造粒方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂であることを特徴とする、請求項１または２に記載の発泡体の造粒方法。
【請求項４】
前記発泡体と前記熱可塑性樹脂との総量に対して、前記熱可塑性樹脂４０重量部以下を配合することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の発泡体の造粒方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡体の造粒方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ウレタン発泡体などの弾性を有する発泡体が、各種産業分野に多く用いられている。そのような発泡体は、環境負荷軽減の観点から、再利用することが望まれている。
例えば、熱硬化性樹脂発泡体を粉砕して得た嵩比重の高められた被処理粉砕樹脂２０〜７０重量％に対して、熱可塑性樹脂３０〜８０重量％を混合、ゲル化混練し、粒径１５ｍｍ以下に造粒して、再生樹脂を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−６６５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかるに、特許文献１に記載の方法において、熱硬化性樹脂発泡体を熱可塑性樹脂よりも少なく配合して造粒すれば、均一な造粒体が得られる。しかし、得られる造粒体は、弾性を有する熱硬化性樹脂発泡体の配合割合が少ないため、クッション性能が低いという不具合がある。
一方、熱硬化性樹脂発泡体を熱可塑性樹脂よりも多く配合して造粒すれば、クッション性能が低下することはないが、著しく不均一な造粒体になるという不具合がある。
【０００４】
本発明の目的は、発泡体をより多く配合して造粒することにより、優れたクッション性能を確保しながら、均一な粒子状の造粒体を得ることができる、発泡体の造粒方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の発泡体の造粒方法は、発泡体と熱可塑性樹脂とを配合して、圧縮しつつ造粒することを特徴としている。
また、本発明の発泡体の造粒方法では、前記発泡体が、ウレタン発泡体であることが好適である。
また、本発明の発泡体の造粒方法では、前記熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂であることが好適である。
【０００６】
また、本発明の発泡体の造粒方法では、前記発泡体と前記熱可塑性樹脂との総量に対して、前記熱可塑性樹脂４０重量部以下を配合することが好適である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の発泡体の造粒方法によれば、発泡体をより多く配合して造粒しても、均一な粒子状の造粒体を得ることができる。そのため、優れたクッション性能を有する均一な粒子状の造粒体として、各種用途において再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の発泡体の造粒方法は、発泡体と熱可塑性樹脂とを配合して、圧縮しつつ造粒する。
発泡体としては、熱硬化性の発泡体であれば特に制限されず、例えば、ポリウレタン発泡体、ポリアミド発泡体、ポリフェノール発泡体、ポリキシレン発泡体、不飽和ポリエステル発泡体、エポキシ発泡体などの発泡体が用いられる。好ましくは、弾性特性の観点から、ポリウレタン発泡体が用いられる。
【０００９】
このような発泡体は、使用済みのものや、発泡体の成形時に生じる不要部分（切りくずなど）であって、必要により、例えば、粉砕機などによって、一片約１〜５ｍｍに粉砕して用いられる。
これら発泡体は、適宜、単独または併用して用いられる。
熱可塑性樹脂としては、特に制限されず、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリカーボネート樹脂などの結晶性あるいは半結晶性の熱可塑性樹脂、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂などの非結晶性の熱可塑性樹脂などが用いられる。好ましくは、ガラス転移温度の観点から、ポリエチレン樹脂が用いられる。
【００１０】
また、熱可塑性樹脂は、特に制限されず、例えば、ペレットなどとして用いられる。
これら熱可塑性樹脂は、適宜、単独または併用して用いられる。
次に、本発明の発泡体の造粒方法の一実施形態について、図１を参照して、説明する。
図１は、本発明の発泡体の造粒方法に用いる造粒装置の一実施形態を示す要部側断面図、図２は、その平面図である。図１および図２において、この造粒装置１は、タンク２、回転羽根３、モータ４、押圧機構部５およびＣＰＵ（図示しない）、および、それらの支持フレーム１４を備えている。
【００１１】
タンク２は、支持フレーム１４上に設置され、材料を受け入れるために、上方が開放される有底円筒形状をなし、上部開放口には、その開放口を蓋う上蓋７と、下部側方には、造粒体を排出するための排出部８とを備えている。
上蓋７には、押圧機構部５が設けられている。また、排出部８には、タンク２から連通して形成され下方に向かって開放される排出口９と、排出口９とタンク２との間を開閉するための開閉ゲート１０とが設けられている。開閉ゲート１０には、圧力シリンダ１１が連結されており、開閉ゲート１０は、その圧力シリンダ１１の進退駆動により開閉動作される。
【００１２】
回転羽根３は、タンク２内の底部に設けられており、タンク２の底壁の中央部を上下方向に貫通する回転軸１２と、回転軸１２の上部において支持される羽根部材１３とを備えている。
回転軸１２は、タンク２の底壁の下方において、その下部が支持フレーム１４に軸受１５を介して回転自在に支持されるとともに、その上部がタンク２内に突出されている。また、支持フレーム１４内において、回転軸１２の下部には、後述するモータ４からの動力が伝達される受動プーリ１６が、相対回転不能に設けられている。
【００１３】
また、羽根部材１３は、回転軸１２の上部に嵌合する基部１７と、その基部１７から径方向に延びる複数の羽根部１８とを一体的に備えており、基部１７を回転軸１２の上部に嵌合させることにより、羽根部１８が、タンク２内の底部中心から放射状に延びるように配置される。
モータ４は、支持フレーム１４上において、タンク２の側方に設置されており、そのピニオンシャフト１９が支持フレーム１４内に挿入されている。また、ピニオンシャフト１９には、伝動プーリ２０が相対回転不能に設けられている。
【００１４】
そして、ピニオンシャフト１９に設けられている伝動プーリ２０と、回転軸１２に設けられている受動プーリ１６とには、図示しないエンドレスベルトが巻回されている。そのため、モータ４の駆動によって、ピニオンシャフト１９が回転されると、伝動プーリ２０、図示しないエンドレスベルトおよび受動プーリ１６を介して、その動力が回転軸１２に伝達され、これによって、羽根部材１３がタンク２内において回転される。
【００１５】
押圧機構部５は、上蓋７において、回転羽根３に対向する状態で、図２に示すように、上蓋７の中心から周方向に沿って複数（４つ）設けられている（以下、各押圧機構部５を互いに区別する場合には、周方向の時計回りに沿って第１押圧機構部５ａ、第２押圧機構部５ｂ、第３押圧機構部５ｃおよび第４押圧機構部５ｄとする）。
各押圧機構部５は、図１に示すように、ケーシング２１、シリンダ２２およびピストン２３を備えている。ケーシング２１は、略角筒形状をなし、上蓋７から上方に向かって立設するように支持されており、そのケーシング２１の下端部は、上蓋７が開口されることによってタンク２内と連通されている。
【００１６】
シリンダ２２は、ケーシング２１の上部に設けられており、次に述べるピストン２３の進退シャフト２４を進退自在に支持している。
ピストン２３は、常には、ケーシング２１内に収容され、その上端部がシリンダ２２に連結される進退シャフト２４と、その進退シャフト２４の下端部に設けられ、下方に向かって錐状に広がる押圧部２５とを備えている。
【００１７】
そして、各押圧機構部５のシリンダ２２には、コンプレッサ（図示しない）が、各圧力レギュレータ（図示しない）および各オン・オフスイッチ（図示しない）を介して接続されており、コンプレッサから送られる圧空（圧力空気）を用いて、各オン・オフスイッチをオン・オフさせることにより、オン・オフスイッチのオン時には、圧力レギュレータによって設定された所定の圧力で、シリンダ２２に支持されているピストン２３の進退シャフト２４をケーシング２１内からタンク２内に進出させて、押圧部２５が材料を押圧して圧縮し得る進出位置（図１における点線で示される。）に進出させ、オン・オフスイッチのオフ時には、ピストン２３の進退シャフト２４をタンク２内の進出位置から退避させて、ケーシング２１内に収容される退避位置（図１における実線で示される。）に進退させるようにしている。
【００１８】
ＣＰＵ（図示しない）には、制御プログラムが格納され、その制御プログラムによって、各押圧機構部５のピストン２３の進退動作を、タンク２の周方向に沿って、第１押圧機構部５ａ、第２押圧機構部５ｂ、第３押圧機構部５ｃおよび第４押圧機構部５ｄの各ピストン２３が１つずつ選択的に進退される基本動作が繰り返されるように制御している。
このように、各押圧機構部５のピストン２３を進退させれば、その押圧部２５がタンク２内に投入された材料を、上方から回転羽根３に向かって押し込むように押圧して圧縮することができるので、材料の攪拌中において、効率的に、材料を圧縮することができる。
【００１９】
次に、この造粒装置１を用いた発泡体の造粒方法について、図１を参照して、説明する。
造粒処理の開始時には、まず、電源の投入とともに、図示しない操作パネルのスイッチの操作により、モータ４をオンする。そうすると、モータ４が一定の回転数で駆動され、これによって、回転羽根３が対応する周速で回転される。
【００２０】
モータ４の回転数は、例えば、５００〜１８００ｍｉｎ-1であり、回転羽根３の周速は、例えば、２０〜５０ｍ／ｓｅｃの範囲内に設定される。
次いで、材料をタンク２内に投入する。材料は、上記した発泡体と熱可塑性樹脂であり、タンク２内において、これらを配合する。なお、タンク２内に投入する順序は、特に制限されない。
【００２１】
発泡体と熱可塑性樹脂との配合割合は、発泡体と熱可塑性樹脂との総量に対して、熱可塑性樹脂が、例えば、４０重量部以下であり、好ましくは、３０重量部以下に設定される。発泡体と熱可塑性樹脂との総量に対して、熱可塑性樹脂が、４０重量部より多いと、得られる造粒体のクッション特性が低下する場合がある。
次いで、ＣＰＵに格納された制御プログラムを、図示しない操作パネルのスイッチの操作により、実行する。そうすると、各押圧機構部５が進退し、その進退動作が制御される。
【００２２】
そして、投入された材料（発泡体および熱可塑性樹脂）は、各押圧機構部５によって押圧され圧縮されながら、回転羽根３の回転によって、剪断されて粉砕される。また、回転羽根３の剪断熱によって、タンク２内の温度が上昇するため、熱可塑性樹脂が軟化して溶融する。一方で、発泡体は、熱硬化性であるので、回転羽根３の剪断熱によって、軟化せず溶融しないが、軟化して溶融した熱可塑性樹脂が、付着して凝集する。すなわち、このような方法では、発泡体と熱可塑性樹脂とを配合して、圧縮しつつ造粒するので、溶融した熱可塑性樹脂が、扁平状に変形して、発泡体に対する付着面積が増える。そのため、発泡体が熱可塑性樹脂に対してより多く配合されている場合でも、このように熱可塑性樹脂が表面に付着した発泡体は、同様に熱可塑性樹脂が付着した他の発泡体と、熱可塑性樹脂同士の粘着により、効率よく互いに凝集する。そして、熱可塑性樹脂により、発泡体を確実に、熱可塑性樹脂の中に巻き込んで、練り込みながら、造粒することできる。その結果、熱可塑性樹脂は、発泡体をより多く配合しても、上記したバインダ機能を十分に発揮することができる。そのため、確実に発泡体を造粒することができ、均一な粒子状の造粒体を得ることができる。
【００２３】
なお、圧縮することなく造粒する場合には、熱可塑性樹脂は、単に溶融して発泡体の表面に付着するのみであり、発泡体が熱可塑性樹脂に対してより多く配合されている場合には、熱可塑性樹脂はバインダ機能を発揮せず、熱可塑性樹脂が付着した発泡体は、互いに凝集することなく、タンク２内を回転するのみで造粒されず、均一な粒子状の造粒体を得ることができない。
【００２４】
その後、温度センサによってタンク２内の温度が、所定の温度として検知した時点を、造粒完了時点として、操作パネルのスイッチにより、モータ４をオフし、各押圧機構部５の進退動作を終了する。なお、造粒完了時点は、造粒が完了したことを目視によって確認した時点としてもよい。
そして、造粒後において、圧力シリンダ１１を作動させて、開閉ゲート１０を開動作させることにより、造粒体を排出口９から排出すれば、粒径が揃った均一な粒子状の造粒体を得ることができる。
【００２５】
このようにして得られる造粒体は、発泡体が熱可塑性樹脂に対してより多く配合されているので、クッション性能に優れている。そのため、クッション性能が必要とされる、クッション用詰物やクッション材として、好適に再利用することができる。
なお、上記した発泡体および熱可塑性樹脂以外に、材料として、さらに、金属粉を投入してもよい。金属としては、例えば、鉄、酸化鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性体の金属、例えば、マンガン、クロム、白金、チタン、パラジウムなどの常磁性体の金属、例えば、強磁性体の金属と常磁性体の金属との合金などが用いられる。これら金属粉の粒径は、例えば、０．０１〜３０００μｍである。
【００２６】
金属粉の配合割合は、発泡体と熱可塑性樹脂との総量１００重量部に対して、例えば、１０〜５００重量部である。
金属粉の投入は、発泡体および熱可塑性樹脂の投入と同時またはその後の造粒途中の適宜のタイミングでよく、適宜、決定される。
このように金属粉を投入することにより、造粒した発泡体に、金属粉を均一に含有させることができ、例えば、造粒後、金属粉を磁性化するなどして、磁性を有するクッション用詰物やクッション材として再利用することができる。
【００２７】
また、上記の方法において、押圧機構部５を作動させるタイミングは、回転羽根３の粉砕剪断によってタンク２内の温度が上昇するので、その時点を、タンク２内の温度センサによって検知したときに決定することもできる。
なお、以上の説明においては、ＣＰＵに格納されている制御プログラムによって、各押圧機構部５のピストン２３の進退動作を、タンク２の周方向に沿って、第１押圧機構部５ａ、第２押圧機構部５ｂ、第３押圧機構部５ｃおよび第４押圧機構部５ｄの各ピストン２３が１つずつ選択的に進退される基本動作が繰り返されるように制御しているが、各押圧機構部５のピストン２３の進退動作は、特に制限されず、たとえば、第１押圧機構部５ａおよび第３押圧機構部５ｃを同時に、第２押圧機構部５ｂおよび第４押圧機構部５ｄを同時に進退させる動作を交互に繰り返すようにしてもよい。また、少なくとも、いずれか１つのピストン２３が常に退避するように、各押圧機構部５のピストン２３を選択的に進退動作させてもよい。
【００２８】
また、上記の造粒装置１では、押圧機構部５を周方向に４つ設けているが、その数および配置は、特に制限はなく、装置の大きさなどにより適宜決定すればよい。
また、上記の説明において、各押圧機構部５は、コンプレッサ２９からの圧空によってピストン２３を進退動作させるように構成されているが、ピストン２３は、これに制限されず、たとえば、油圧機構やジャッキ機構などによって、進退動作させるようにしてもよい。
【実施例】
【００２９】
実施例１
図１および図２に示す造粒装置を用いて、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン樹脂および鉄粉を配合して造粒した。
まず、造粒装置の電源の投入とともに、モータをオンして、回転羽根を回転させた（周速、２０ｍ／ｓｅｃ）。
【００３０】
次いで、材料として、ポリウレタン発泡体のチップ（嵩密度、０．２ｇ／ｃｍ3）１．５ｋｇと、ポリエチレン樹脂ペレット（嵩密度、０．４２ｇ／ｃｍ3）１．０ｋｇとを、造粒装置のタンク内に投入した。
その後、ＣＰＵにより、各押圧機構部を進退させ、材料を圧縮して、ポリウレタン発泡体とポリエチレン樹脂とを圧縮しつつ攪拌して造粒させた。造粒開始から４分後、タンク内の温度が１１０℃となった時、鉄粉（嵩密度、３．６６ｇ／ｃｍ3）１．０ｋｇをタンク内に添加し、さらに造粒を続けた。造粒開始から１２分後に、タンク内の温度が１７０℃となったため、モータをオフし、ＣＰＵの押圧機構部の制御をオフして、回転羽根の攪拌および各押圧機構部の圧縮を終了させ、造粒を完了させた。冷却後、開閉ゲートを開けて、造粒体を排出口から排出して、造粒体を得た。
【００３１】
得られた造粒体は、鉄粉を均一に含有する均一な粒子状であり、良好なクッション性を有していた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の造粒装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明の造粒装置の平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    造粒装置
２    タンク
３    回転羽根
５    押圧機構部
【図１】
2006218832.tif 000003
【図２】
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